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4. Tipos de Errores |
4.1 La exactitud en las
mediciones |
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Ninguna medición puede ser ejecutada de manera absolutamente exacta. Inevitablemente el resultado de la medición contiene un error cuya magnitud es menor, mientras más exactos el método de una medición y el equipo de medición. Por ejemplo, con la ayuda de una regla ordinaria dividida en milímetros, no se puede medir una longitud con una exactitud de 0,01 mm.1
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4.2 El error básico y el
error adicional
El
error básico es el error en el método de medición, o en el equipo de medición,
en condiciones normales de empleo.
El
error adicional es el error del equipo de medición ocasionado por desviación de
las condiciones de trabajo de los valores normales. Es evidente que un equipo
destinado a trabajar a temperatura ambiente, dará valores inexactos si lo
utilizamos en verano, bajo un estadio bajo un sol abrasador. También pueden
surgir errores en la medición cuando la tensión de la red eléctrica, o de la
batería de la alimentación es inferior a
la normal, o variable en magnitud. También es un error adicional el llamado
error dinámico, que esta condicionado por la inercia del equipo de medición, y
que surge en aquellos casos que la magnitud medida varía de una manera
singularmente rápida. Por ejemplo, algunos pulso tacómetros (equipos para la
medición de la frecuencia de las contracciones cardíacas – FCC) están
calculados para la medición e valores promedio de
la FCC y no son capaces de captar
fluctuaciones temporales de la frecuencia en relación con el nivel promedio.
Las magnitudes de los errores básico y adicional pueden ser expresadas tanto en
unidades absolutas, como en unidades relativas. 1 |
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4.3 El error absoluto y
el error relativo
Se denomina error absoluto a la magnitud A=A – A0, igual a la diferencia entre el valor que muestra el equipo de medición (A) y el valor de la magnitud (A0). Se mide en las propias unidades en que se mide la magnitud medida.
En
la práctica, con frecuencia resulta cómodo emplear no el error absoluto, sino
el error relativo. El error relativo de la medición puede ser de dos tipos:
real y reducido. Se Denomina error relativo real a la relación ente el error absoluto y el
valor real de la magnitud medida:
Ar= (A/A0) .100%
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El error relativo reducido es la relación entre el error absoluto y el valor
máximo posible de la magnitud medida:
An=(A/Am). 100%
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En
aquellos casos en que se valora el error del equipo de medición y no el error
de medición, se toma como valor máximo de la magnitud medida el valor límite de
la escala del equipo. Sobre la base de esta concepción, el valor mayor
permisible de An expresado en porcentaje, determina, en condiciones
normales de trabajo, el grado de precisión del equipo de medición. En
este caso se tiene en cuenta solamente el error básico. Por ejemplo, un
pulsatacómetro de grado de exactitud 1,0, calculado para la medición de la
frecuencia de las contracciones cardiacas (FCC), en un rango de hasta 200
puls/min . 0,01 = 2 puls/ min.
Por lo general, los errores relativos se miden en
porcentaje. En este caso l signo del error absoluto no se considera: el error
absoluto puede ser o positivo o negativo, mientras que el error relativo
siempre es positivo.
Citemos
un ejemplo de cálculo de los errores absolutos y relativos de las mediciones.
El tiempo de la carrera de un deportista medido visualmente, sin la ayuda de
equipos de medición, fue igual a 205 pasos/min. Paralelamente, los períodos de
apoyo de la carrera fueron registrados con la ayuda de un sistema radiotelemétrico.
Este control objetivo demostró que, en realidad, el tiempo e la carrera fueron
de 200 pasos/min. Se requiere hallar las magnitudes de los errores absoluto y
relativo cometidos durante la medición visual del tiempo de la carrera. |
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Establezcamos las
simbologías:
Tiempo de la carrera, medido visualmente: A0 =
200 pasos/ min,
Error absoluto, A = A – A0 = 5 pasos/ min.
El error relativo (real) es Ar = A0 . 100% = 2,5%.
De esta manera, el error absoluto de la medición visual del
tiempo de la carrera es igual a 5 pasos/ min, el error relativo real es igual a
2,5 %.
Por cuanto el calor límite
del tiempo de la carrera, en las condiciones del problema, no se indica, no se
puede calcular el error relativo reducido. 1
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4.4 Los errores sistemáticos y aleatorios
Se
denomina error sistemático el error cuya magnitud no varía de una
medición a otra. En virtud de esta particularidad propia, con frecuencia el
error sistemático puede ser dicho con anterioridad o en caso extremo detectado
y eliminado al concluir el proceso de medición.
El
método de eliminación del error sistemático depende, en primer lugar, de su
naturaleza. Los errores sistemáticos de medición se pueden dividir en tres
grupos:
Errores
de origen y magnitud conocidos.
Errores
de origen conocido y magnitud desconocida.
Errores
de origen y magnitud desconocidos.1
Los
más inofensivos son los errores del primer grupo. Ellos son fácilmente
eliminados mediante la incorporación de las correcciones correspondientes en el
resultado de la medición.
Pertenecen
al segundo grupo, ante todo, los errores relacionados con la imperfección del
método de medición y de los aparatos de medición.
Por
ejemplo, el error de medición de la capacidad de trabajo físico con la ayuda de
una máscara para recoger el aire aspirado: la máscara dificulta la respiración
y el deportista inferior, en comparación con su valor real medido sin la
máscara.
La
magnitud de este error no se puede predecir; ella depende de las
particularidades individuales del deportista y de su estado general en el
momento de la investigación.
Otro
Ejemplo de error sistemático de este grupo es el error relacionado con la
imperfección del equipamiento, cuando el equipo de medición aumenta o disminuye
notoriamente, el valor real de la magnitud medida, pero el valor del error
resulta desconocido.
Los
errores del tercer grupo son los más peligrosos; su aparición tiene lugar tanto
debido al perfeccionamiento del método de medición, como también a las
particularidades del objeto de medición, o sea del deportista.
La
lucha contra el error sistemático de la medición se llevó a cabo de diferentes
maneras, entre las cuales está la comprobación y calibración de los equipos de
medición, así como emotivo aleatorio.
Se
denomina taración (del alemán Tarieren ) a la comprobación de las indicaciones de
los equipos de medición, mediante su comparación con las indicaciones de
valores modelos de las medidas (de patrones), dentro de todo el rango de los
valores posibles de la magnitud medida.
Se
denomina calibración A la determinación
de los errores o a una corrección de éstos para un conjunto de mediciones (por
ejemplo, para un juego de dinamómetro). Tanto en la taración, como la
calibración, a la entrada del sistema de medición, en lugar del deportista,
se conecta una fuente de señal patrón de una magnitud conocida. Por ejemplo, al
tratar una instalación para la medición de los esfuerzos, una plataforma
tensométrica se colocan consecutivamente presos de 10, 20,
30 kg
.
Se
denomina método aleatorio (en inglésrandom, aleatorio), la transformación del
error sistemático en eventual. Este procedimiento está dirigido a la
eliminación de los errores sistemáticos desconocidos. Por el método aleatorio
la medición de la magnitud estudiadas se realiza varias veces ente seguido en
este caso las mediciones organizan de tal forma, el factor constante que
incluye en el resultado de éstas, actúe en cada caso de diferente manera.
Digamos, al investigar la capacidad de trabajo físico, se puede recomendar que
se haga su medición varias veces, variando en cada una de ellas la forma de
aplicación de la carrera. Al finalizar todas las mediciones, los resultados
éstas se promedian según las reglas del estadística matemática.1
Los errores aleatorios surgen bajo la
acción de diversos factores, las cuales no se pueden decir con anterioridad, ni
considera con exactitud. Inicialmente los errores aleatorio inevitables. Sin
embargo empleando los métodos de la estadística-matemático, es posible valorar
la magnitud del error aleatorio y tener en cuenta al interpretar los resultados
de la medición. Sus resultados de las mediciones no se pueden considerar veraces.
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